辅音实验方法

VOT数值的测量方法与此相同。
在测量不送气清塞音的时候，VOT的时间很短，下面往往无法显示出 具体的数值，那就多按几次“iFra Baidu bibliotek”按钮放大波形，直到时长显示出来为止。
然后重复以上步骤，逐个测量出各双音节词第二音节塞音的GAP值和 VOT值。由于种种主客观原因影响，不同的人即使分析同样的语音文件得 出的数据可能也会略有偏差。和任何科学实验一样，误差是不可避免的， 我们只能尽量把误差降到最低程度，所以在测量数据时，至少要保证自己 的标准一致。
2、数据测量
测量塞音格局分析所需的GAP和VOT数值，Mini Speech Lab和Praat都可 以完成，我们将逐一介绍两种软件的测量方法：
（1）MiniSpeech Lab
首先，从MiniSpeech Lab的“文件”菜单中“打开声音文件”，出现主界面， 如下：
然后，在“幅度能量图”窗口中选择一段语音，以鼠标左键单击设置起始点， 鼠标右键单击设置结束点，选中的这段语音将显示在“波形图”窗口中。GAP 和VOT都是时间数据，应当从“波形图”窗口中测量。
3统计数据及作图（Excel）
将数据输入到Excel表格中，然后作图。包括擦音声学空间图和擦音格局图。 后者是在前者的基础上，将数据归一化处理后得到的。
3.1.制作擦音声学空间图
擦音声学空间图是一个二维格局图，以谱重心为横轴，以分散程度为纵轴。 汉语普通话中的各个擦音各具特色，其位置构成了擦音声学空间。以[f]为例， 步骤如下：
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（2）Praat
从“Read”菜单下面选择“Read from file…”，打开声音文件：
比如我们打开名为b.wav的语音文 件，在“Objects”窗口中会列出打 开的语音对象Sound b，同时窗口 右边出现一个动态菜单：
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点击Praat窗口右上方的“Edit”按钮，打开SoundEditor窗口，如下：
在“波形图”窗口中，可以使用上下左右箭头使波形放大、缩小、后退、前进； 分别使用“X”键和“S”键使波形纵向扩展、收缩。
在“波形图”窗口中，以鼠标左键点击第一音节结束的末点，以鼠标右键点 击第二音节开始的起点，两点之间的时间距离即为GAP值，窗口右下角显示出所 选段时长，单位是毫秒（ms）。
毫秒是一个很小的时间单位，仅为千分之一秒，所以我们在记录GAP值数据的时候， 采取四舍五入的办法，只保留整数位。 另外，还有一点要注意的是，时长在语流中有重叠，往往第一个音还没说完第二个 音就发出来了。遇到这种情况，我们可以按“X”键在波形图中放大波形，然后找到波形 图上两个音节过渡段的中线作为分界。
1、闭塞段时长（GAP）
闭塞段时长是塞音发音时的成阻时间长度。GAP值表示的是塞音本身“塞”这 个特征，主要反映发音时肌肉的紧张程度。在语图上的表现就是塞音前面元音 共振峰横杠的终点到塞音的除阻冲直条之间的一段空隙。因为塞音的GAP值在 语图上跟其他辅音之前的空白区域看不出有什么差别，所以，GAP值要从双音 节词的后字测量。
①打开谱图
②对比窗口中谱图和波形，看所选段的起点和终点是否合适。
上图中，蓝色方框内的能量段是我们的已选段，图中中部和下部显示 的是与之对应的谱图段和波形段。通过观察可知，绿色方框内的谱图段和 红色方框内的波形段为正确的部分，因此，我们的已选能量段是精确的。 所以，我们应该根据谱图和波形对已选能量段进行调整，即，起点后移， 终点前移。由此可以得到较为精确的能量段。修正过程，如下图所示：
第一步：初选阶段。
在能量图中，选中要进行分析的擦音能量段，左键设置起点，右键确定终点。
第二步：参照谱图和波形图，校正所选段。
在菜单中，单击选中“谱图[T]”，在下拉菜单中选择“宽带语谱图——滤波器法 [Q]”。在分析擦音时，“宽带语谱图——滤波器法[Q]”所得到的图更加清晰。当然， 我们也可以在这一步选择“语谱图——宽带[B]”等。本环节又包括如下两个步骤：
第四步：根据如上步骤，得到实验中所有擦音在声学空间内的位置。在画图板中透明处理，重叠。 在大批量样本中，得到的声学空间比较有代表性，如图所示：
注：该图来源于《辅音现象与辅音特性—基于普通话的汉语阻塞辅音实验研究》（冉启斌，2008）
3.2.制作擦音格局图 收集数据
第一步：查看辅音（擦音）参数。
菜单栏中，单击选中“谱图[T]”；在下拉菜单中，单击选中“辅音的帧参数 [S]”。
内容提纲
一、塞音格局 1.GAP值测量 2.VOT值测量 3.塞音格局图的绘制 二、擦音格局 1.参数测量： Gravity(谱重心); Dispersion(分散程度) 2.擦音声学空间图的绘制 3.擦音格局图的绘制
发辅音时，不同的发音部位和发音方法共同作用，所以辅音的 声学特征比元音更加复杂，在语图上的表现也是如此。我们观察辅 音在语图上的声学表现，主要是看以下几种基本模式：
第二步：搜集数据。
当前窗口的下半部分显示了我们应该搜集的谱重心和分散程度数据。 其中，Gravity代表谱重心数据，Dispersion代表分散程度数据。
第三步：记录数据。
如上所示，我们就记录了擦音[f]的谱重心和分散程度数据。数次重复 以上步骤，我们就能得到实验中涉及到的所有擦音的数据：
第一步：在能量图中，选取[f]的擦音能量段。（参看“第二部分之选取一段精确的能量图”的操作步 骤）
得到： 第二步：单击选中菜单栏中的“谱图[T]”，然后单击选中下拉菜单中的“一段辅音的参数图 [D]”。
第三步：当前窗口的下半部分就是[f]的声学空间位置。将其复制，粘贴至画图板。在画图板中，用 椭圆圈定其范围。（因为此次模拟实验样本数量太少，所以该声学空间不具有代表性。）
接下来测量VOT数据。我们知道元音是乐音，其波形表现出周期性， 那么它前面不规则的波就是辅音。与测量GAP值的操作方法一样，分别用 鼠标左键和右键设置起点和终点，“波形图”窗口右下角显示出所选段时 长。
在波形图中测量GAP值和VOT值的时候，我们的观察可能会受到噪音 的干扰，为了让测得的数据更加科学可靠，可以参考宽带语图一并考察， 也就是我们下面要介绍到的第二种软件的测量方法。
90 p t 60 k ph th kh 30
0 0 30 60 90 120
VOTBJ 北京话的塞音格局图（冉启斌 石锋，2008 ）
对比北京话的塞音格局图，我们可以发现：不同语言或方言塞音的 GAP和VOT数值有一定差异，甚至个人之间也会有一些区别，这些都是 可以在塞音格局图中比较准确地表现出来。
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三.实验步骤
1、录音：
录音使用的软件和方法与声调格局、元音格局相同。但有一点需要特别注 意的是，辅音研究对录音材料的质量要求较高，因此在录音时要把采样率 设置得稍高一些，在20,000Hz到40,000Hz之间皆可。又因为Mini Speech Lab不能打开采样率太高的文件，所以我们通常把用于塞音格局研究的录 音采样率设为22,050Hz，16位，单声道。建议使用Cool Edit录音。
首先在Excel中选中VOT和GAP 平均值单元格，此处的数据同样只保 留整数位。然后点击主菜单栏中“插 入”菜单下的“图表”，在跳出的 “图表向导”对话框中选择将图表类 型选择为“XY散点图”：
点击对话框中右下角的“下一 步”按钮，进入如下新对话框：
点击对话框中右下角的 “下一步”按钮，进入如右图 新对话框：
二.实验准备
此次模拟实验所采用的实验字表如下所示（表1）：
三.实验步骤
1、录音：
录音工具：Minispeech/Cool Edit/Praat/录音笔；采样率：22050Hz，16 位，单声道；要求发音人以正常语速朗读发音词表。
2、数据测量：
2.1选取一段精确的能量图 选取精确地能量部分（即能量图中，对应擦音部分的能量图）是采集正 确数据的前提。我们应该参照谱图和波形图，在反复校正后，选择相应的能 量图。以擦音[f]为例，步骤如下：
擦音格局的实验方法
一.实验原理
擦音是指声道中有阻碍但没有完全闭塞，气流从缝隙中摩擦发出的辅音。
许多研究者指出擦音不是所有语言中都具有的音类，和爆发音比较起来，擦 音没有那么普遍。但是，在汉语中擦音是比较常见的。普通话中有5个擦音， 分属5个发音部位，他们分别是：
擦音格局实验所依据的理论基础和计算方法是Svantesson（1986）计算谱 重心和分散程度的方法介绍，但由于计算过程已经写入计算机程序中，因此， 实验过程中可以通过软件直接得到结论，而不需要再一步一步进行计算了。
GAP
最后点击“完成”按钮，得到塞音格局图 ：
60 40 20 0 0 50 VOT 100 150
为了让塞音格局图更加美观，我们可以在Excel或画图程序中将其进一步 美化，比如将绘图区设置为无色，改变样点点型，调整坐标刻度，标示样点所 代表的塞音，等等。最终，得到塞音格局图，如下：
GAPBJ
120
在“标题”选项卡内分别 将“数值(X)轴”和“数值(Y)轴” 设置为VOT和GAP，然后点击 该对话框内的“网格线”选项 卡：
将“数值(Y)轴”默认显 示“主要网格线”的选择项 取消，然后点击该对话框内 的“图例”选项卡，将默认 的“显示图例”选项取消， 然后点击右下角的“下一步” 按钮：
120 100 80
图1 辅音语图基本模式示意图
上图中各语图模式所代表的调音作用如下所示：
辅音多具离散性特征，在进行辅音格局的研究时，要根据不同 的辅音系列分为不同的下位子格局，如塞音格局、擦音格局、鼻音 和通音的鼻化度对比等。下面，我们将要介绍的是塞音格局、擦音 格局的实验方法。
塞音格局的实验方法
一.实验原理
塞音（stop），是指发音时声道完全闭塞爆发而成的音。我们在进行塞音 格局的研究时，选取闭塞段时长和浊音起始时间两个声学参量：
二.实验准备
1、实验被试:北方方言区发音人1人，在实验过程中，要求发音人以正常语速朗 读发音词表。 2、实验语料： 包含汉语6个塞音的24个双音节词，如下：
塞音 p ph t th k kh
塞音发音词表 发音词表 把柄 疲惫 初步 匹配 图片 女排 得到 苏打 杀毒 普通 姿态 梧桐 不过 提高 旅馆 愉快 书刊 可靠
3、统计数据及作图（Excel）
在实验中由于样本较大，以及提取数值误差等原因，不同的样点可能 会出现重合、交叉等现象。和声调格局及元音格局的做法一样，我们首先 计算出平均值，再按平均值在格局图中标识样点。这样既能够比较清楚地 提取出某语音单位内在的典型数值，也更容易体现出不同语音单位之间的 相互关系。
2、浊音起始时间（嗓音起始时间，Voice Onset Time，VOT）
浊音起始时间是塞音从除阻爆发到声带开始振动二者之间的相对时间关系。在 语图上的表现就是塞音冲直条和浊音横杠起点之间的距离，如下：
图2 浊音起始时间示意图
如果嗓音在除阻前开始启动，VOT<0，为浊塞音；如果嗓音在除阻时立即 启动，VOT=0或略大于0，为不送气清塞音；如果嗓音在除阻后开始，且VOT 有较大正值，为送气清塞音。 塞音格局图 每个塞音都具有相应的GAP值和VOT值，我们以GAP作为纵坐标，VOT 作为横坐标，根据不同塞音的GAP和VOT数据，在二维坐标图中作出相应的 样点。这些样点就是不同塞音在塞音格局图中占据的位置。
辅音格局的实验方法
杨树楠 2017.10.23
Mini-Speech-Lab的安装
Mini-Speech-Lab的安装
Mini-Speech-Lab的安装
Mini-Speech-Lab采用 USB 加密狗（即微狗）， 在运行程序前，要先安装USB加密狗的驱动程 序。默认的加密狗驱动程序（左图狗头图标） 在安装程序的Driver子文件夹中，点击进入， 选择“USB加密狗驱动”→“安装”即可完成 微狗驱动安装。完成此步操作后，插入微狗， 即可以运行软件了。
在波形图中用鼠标左键拖选一个双音节词，点击窗口左下角“sel”按钮 将所选段显示在一屏之内，“in”和“out”按钮分别表示放大和缩小。
在波形图或语图中，用鼠标左键拖选出GAP的长度。要注意，Praat里面 的时间单位是秒，所以我们在记录数据时，要乘以1000，得到毫秒。这里， 同样采取四舍五入的办法，只保留到以毫秒为单位的整数位。